1. Audio-
Bezieht sich auf Schallwellen mit einer Frequenz zwischen 20 Hz und 20 kHz, die von menschlichen Ohren gehört werden können.
Wenn Sie dem Computer eine entsprechende Audiokarte hinzufügen, die wir häufig als Soundkarte bezeichnen, können wir alle Sounds aufzeichnen und die akustischen Eigenschaften des Sounds, wie z. B. den Tonpegel, können als Dateien gespeichert werden die Festplatte des Computers. Umgekehrt können wir auch ein bestimmtes Audioprogramm verwenden, um die gespeicherte Audiodatei abzuspielen und den zuvor aufgenommenen Ton wiederherzustellen.
2. Abtastfrequenz
Bezieht sich auf die Anzahl der pro Sekunde erhaltenen Klangbeispiele. Schall ist eigentlich eine Art Energiewelle, hat also auch die Eigenschaften von Frequenz und Amplitude. Die Frequenz entspricht der Zeitachse und die Amplitude entspricht der Pegelachse. Die Welle ist unendlich glatt und die Saite besteht aus unzähligen Punkten. Da der Speicherplatz relativ begrenzt ist, müssen die Punkte der Zeichenfolge während des digitalen Codierungsprozesses abgetastet werden.
Der Abtastvorgang besteht darin, den Frequenzwert eines bestimmten Punktes zu extrahieren. Je mehr Punkte in einer Sekunde extrahiert werden, desto mehr Frequenzinformationen werden offensichtlich erhalten. Um die Wellenform wiederherzustellen, ist die Klangqualität umso besser, je höher die Abtastfrequenz ist. Je realer die Restaurierung ist, desto mehr Ressourcen beansprucht sie gleichzeitig. Aufgrund der begrenzten Auflösung des menschlichen Ohrs kann eine zu hohe Frequenz nicht unterschieden werden. Die Abtastfrequenz von 22050 wird üblicherweise verwendet, 44100 hat bereits eine CD-Klangqualität und eine Abtastung von mehr als 48,000 oder 96,000 ist für das menschliche Ohr nicht mehr von Bedeutung. Dies ähnelt den 24 Bildern pro Sekunde in Filmen. Wenn es sich um Stereo handelt, wird das Sample verdoppelt und die Datei fast verdoppelt.
Gemäß der Nyquist-Abtasttheorie sollte die Abtastfrequenz etwa 40 kHz betragen, um sicherzustellen, dass der Klang nicht verzerrt wird. Wir müssen nicht wissen, wie dieser Satz zustande kam. Wir müssen nur wissen, dass dieser Satz uns sagt, dass unsere Abtastfrequenz größer oder gleich der doppelten maximalen Frequenz des Audiosignals sein muss, wenn wir ein Signal genau aufzeichnen wollen. Denken Sie daran, es ist die maximale Frequenz. .
Im Bereich digitales Audio werden häufig folgende Abtastraten verwendet:
8000 Hz - die vom Telefon verwendete Abtastrate, die für die menschliche Sprache ausreicht
11025 Hz-Abtastrate, die vom Telefon verwendet wird
22050 Hz Abtastrate für Rundfunk
32000 Hz Abtastrate von miniDV Digital Video Camcorder, DAT (LP-Modus)
44100 Hz-Audio-CD, die auch häufig für die Abtastrate von MPEG-1-Audio (VCD, SVCD, MP3) verwendet wird
Abtastrate von 47250 Hz, die von kommerziellen PCM-Rekordern verwendet wird
Abtastrate von 48000 Hz für digitalen Sound für miniDV, digitales Fernsehen, DVD, DAT, Filme und professionelles Audio
Abtastrate von 50000 Hz, die von kommerziellen Digitalrekordern verwendet wird
96000 Hz oder 192000 Hz - die Abtastrate, die für DVD-Audio, einige LPCM-DVD-Audiospuren, BD-ROM-Audiospuren (Blu-ray Disc) und HD-DVD-Audiospuren (High Definition DVD) verwendet wird
3. die Anzahl der Abtastbits
Die Anzahl der Abtastbits wird auch als Abtastgröße oder Anzahl der Quantisierungsbits bezeichnet. Es ist ein Parameter, der verwendet wird, um die Schwankung des Tons zu messen, dh die Auflösung der Soundkarte, oder kann als die Auflösung der von der Soundkarte verarbeiteten Soundkarte verstanden werden. Je größer der Wert, desto höher die Auflösung und desto realistischer der aufgenommene und wiedergegebene Ton. Das Bit der Soundkarte bezieht sich auf die Binärziffern des digitalen Tonsignals, das von der Soundkarte beim Sammeln und Abspielen von Audiodateien verwendet wird. Das Bit der Soundkarte spiegelt objektiv die Genauigkeit der Beschreibung des eingegebenen Tonsignals durch das digitale Tonsignal wider. Übliche Soundkarten sind hauptsächlich 8-Bit- und 16-Bit-Soundkarten. Heutzutage sind alle gängigen Produkte auf dem Markt 16-Bit-Soundkarten und höher.
Die Amplitude jeder abgetasteten Daten wird aufgezeichnet, und die Abtastgenauigkeit hängt von der Anzahl der Abtastbits ab:
1 Byte (dh 8 Bit) kann nur 256 Zahlen aufzeichnen, dh die Amplitude kann nur in 256 Pegel unterteilt werden.
2 Bytes (dh 16 Bit) können so klein wie 65536 sein, was bereits ein CD-Standard ist.
4 Bytes (dh 32 Bit) können die Amplitude in 4294967296-Pegel unterteilen, was wirklich unnötig ist.
4. die Anzahl der Kanäle
Das ist die Anzahl der Tonkanäle. Gemeinsames Mono und Stereo (Zweikanal) haben sich jetzt zu Surround- (Vierkanal-) und 5.1-Kanälen mit vier Tönen entwickelt.
(1) Einzelstraße
Mono ist eine relativ primitive Form der Klangwiedergabe, und frühe Soundkarten verwendeten sie häufiger. Mono-Sound kann nur mit einem Lautsprecher ausgegeben werden, und einige werden auch zu zwei Lautsprechern verarbeitet, um denselben Soundkanal auszugeben. Wenn monophone Informationen über zwei Lautsprecher wiedergegeben werden, können wir deutlich spüren, dass der Ton von zwei Lautsprechern stammt. Es ist unmöglich, den spezifischen Ort der Schallquelle zu bestimmen, die von der Mitte des Lautsprechers zu unseren Ohren übertragen wird.
(2) Stereoanlage
Binaurale Kanäle haben zwei Klangkanäle. Das Prinzip ist, dass Menschen, die einen Ton hören, den spezifischen Ort der Schallquelle anhand der Phasendifferenz zwischen dem linken und dem rechten Ohr beurteilen können. Der Ton wird während des Aufnahmevorgangs zwei unabhängigen Kanälen zugeordnet, um einen guten Tonlokalisierungseffekt zu erzielen. Diese Technik ist besonders nützlich bei der Musikwahrnehmung. Der Hörer kann klar unterscheiden, aus welcher Richtung verschiedene Instrumente kommen, was die Musik einfallsreicher und näher an der Erfahrung vor Ort macht.
Derzeit werden am häufigsten zwei Stimmen verwendet. Beim Karaoke ist einer für das Musizieren und der andere für die Stimme des Sängers; in VCD synchronisiert einer auf Mandarin und der andere auf Kantonesisch.
(3) Vierton-Surround
Der Vierkanal-Surround definiert vier Soundpunkte, vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts, und das Publikum ist von diesen vier Soundpunkten umgeben. Gleichzeitig wird empfohlen, einen Subwoofer hinzuzufügen, um die Wiedergabeverarbeitung von Niederfrequenzsignalen zu verbessern (dies ist der Grund, warum 4.1-Kanal-Lautsprechersysteme heutzutage beliebt sind). In Bezug auf den Gesamteffekt kann das Vierkanalsystem den Hörern Surround-Sound aus mehreren verschiedenen Richtungen bieten, das Hörerlebnis in einer Vielzahl unterschiedlicher Umgebungen erzielen und den Benutzern ein brandneues Erlebnis bieten. Heutzutage ist die Vierkanaltechnologie weitgehend in das Design verschiedener Mid- bis High-End-Soundkarten integriert und zum Mainstream-Trend der zukünftigen Entwicklung geworden.
(4) Kanal
5.1-Kanäle sind in verschiedenen traditionellen Theatern und Heimkinos weit verbreitet. Einige der bekannteren Komprimierungsformate für Tonaufnahmen, wie Dolby AC-3 (Dolby Digital), DTS usw., basieren auf dem 5.1-Soundsystem. Der ".1" -Kanal ist ein speziell entwickelter Subwoofer-Kanal, der Subwoofer mit einem Frequenzbereich von 20 bis 120 Hz erzeugen kann. Tatsächlich stammt das 5.1-Soundsystem aus 4.1-Surround, der Unterschied besteht darin, dass es eine Zentraleinheit hinzufügt. Diese Zentraleinheit ist für die Übertragung des Tonsignals unter 80 Hz verantwortlich. Dies ist hilfreich, um die menschliche Stimme beim Betrachten des Films zu stärken und den Dialog auf die Mitte des gesamten Tonfelds zu konzentrieren, um den Gesamteffekt zu erhöhen.
Gegenwärtig haben viele Online-Musikplayer wie QQ Music 5.1-Kanal-Musik zum Testhören und Herunterladen bereitgestellt.
5. Rahmen
Das Konzept der Audio-Frames ist nicht so klar wie das der Video-Frames. Fast alle Videokodierungsformate können sich einen Frame einfach als codiertes Bild vorstellen. Der Audio-Frame bezieht sich jedoch auf das Codierungsformat, das von jedem Codierungsstandard implementiert wird. Denn wenn es sich um PCM (nicht codierte Audiodaten) handelt, ist das Konzept von Frames überhaupt nicht erforderlich, und es kann entsprechend der Abtastrate und der Abtastgenauigkeit abgespielt werden. Beispielsweise können Sie für Dual-Audio mit einer Abtastrate von 44.1 kHz und einer Abtastgenauigkeit von 16 Bit berechnen, dass die Bitrate 44100 * 16 * 2 Bit / s beträgt und die Audiodaten pro Sekunde 44100 * 16 * 2 / betragen. 8 Bytes.
Der AMR-Rahmen ist relativ einfach. Es legt fest, dass alle 20 ms Audio ein Frame ist und jedes Audio-Frame unabhängig ist. Es ist möglich, unterschiedliche Codierungsalgorithmen und unterschiedliche Codierungsparameter zu verwenden.
Der MP3-Frame ist etwas komplizierter und enthält mehr Informationen wie Abtastrate, Bitrate und verschiedene Parameter.
6. Zyklus
Die Anzahl der Frames, die für eine Verarbeitung durch ein Audiogerät erforderlich sind, wird als Einheit für den Datenzugriff und die Speicherung von Audiodaten durch das Audiogerät verwendet.
7. Interlaced-Modus
Die Speichermethode für digitale Audiosignale. Die Daten werden in kontinuierlichen Rahmen gespeichert, dh die linken Kanalabtastwerte und rechten Kanalabtastwerte von Rahmen 1 werden zuerst aufgezeichnet, und dann wird die Aufzeichnung von Rahmen 2 gestartet.
8. Nicht-Interlaced-Modus
Nehmen Sie zuerst die linken Kanalabtastwerte aller Frames in einem Zeitraum und dann alle rechten Kanalabtastwerte auf.
9. Bitrate
Die Bitrate wird auch als Bitrate bezeichnet, die sich auf die Datenmenge bezieht, die von Musik pro Sekunde abgespielt wird, und die Einheit wird in Bits ausgedrückt, die Binärbits sind. bps ist die Bitrate. b ist Bit (Bit), s ist Sekunde (Sekunde), p ist jede (pro), ein Byte entspricht 8 Binärbits. Das heißt, die Dateigröße eines 4-minütigen Songs mit 128 Bit / s wird wie folgt berechnet (128/8) * 4 * 60 = 3840 kB = 3.8 MB, 1B (Byte) = 8b (Bit), im Allgemeinen ist MP3 bei vorteilhaft ca. 128 Bitrate, es ist auch ca. 3-4 BM groß.
In Computeranwendungen ist die PCM-Codierung die höchste Wiedergabetreue, die häufig für die Speicherung von Material und die Musikwiedergabe verwendet wird. Es wird in CDs, DVDs und unseren gängigen WAV-Dateien verwendet. Daher ist PCM durch Konvention zu einer verlustfreien Codierung geworden, da PCM die beste Wiedergabetreue in digitalem Audio darstellt. Dies bedeutet nicht, dass PCM die absolute Wiedergabetreue des Signals gewährleisten kann. PCM kann nur den größten Grad an unendlicher Nähe erreichen.
Das Berechnen der Bitrate eines PCM-Audiostreams ist eine sehr einfache Aufgabe: Abtastratenwert × Abtastgrößenwert × Kanalnummer bps. Bei einer WAV-Datei mit einer Abtastrate von 44.1 kHz, einer Abtastgröße von 16 Bit und einer Zweikanal-PCM-Codierung beträgt die Datenrate 44.1 K × 16 × 2 = 1411.2 Kbit / s. Unsere gängige Audio-CD verwendet PCM-Codierung, und die Kapazität einer CD kann nur 72 Minuten Musikinformationen enthalten.
Ein zweikanaliges PCM-codiertes Audiosignal benötigt 176.4 KB Speicherplatz in 1 Sekunde und etwa 10.34 MB in 1 Minute. Dies ist für die meisten Benutzer nicht akzeptabel, insbesondere für diejenigen, die gerne Musik auf dem Computer hören. Bei der Festplattenbelegung gibt es nur zwei Methoden: Downsampling-Index oder Komprimierung. Es ist nicht ratsam, den Stichprobenindex zu reduzieren, daher haben Experten verschiedene Komprimierungsschemata entwickelt. Die originellsten sind DPCM, ADPCM und die bekanntesten sind MP3. Daher ist die Coderate nach der Datenkomprimierung viel niedriger als der ursprüngliche Code.
